Griežtai tariant, nėra griežtų ribų tarp Žemės ir kosmoso. Mūsų atmosfera nesibaigia tik tam tikru aukščiu; tai pamažu išnyksta. Naujas Rusijos kosmoso tyrimų instituto (SRI) tyrimas rodo, kad mūsų atmosfera siekia 630 000 km į kosmosą.
Pagrindinis šio tyrimo autorius yra Igoris Baliukinas. Rusijos SRI, Planetų, fizikos ir saulės sistemos mažųjų kūnų departamento tyrėjas. Tyrime taip pat dalyvavo Jean-Loup Bertaux iš Versalio-Saint-Quentin-en-Yvelines universiteto, LATMOS, Prancūzijoje. Tyrimui buvo naudojami SOHO (Saulės ir Heliosferos observatorijos) archyviniai duomenys, siekiant nustatyti dujinį Žemės atmosferos išplėtimą.
Šis tyrimas yra apie tai, kas vadinama geokorona. Tai yra didžiulis vandenilio atomų debesis, esantis ten, kur Žemės atmosfera susilieja su kosmosu. SOHO laive yra 12 mokslo prietaisų, o vienas iš jų vadinamas SWAN (saulės vėjo anizotropijomis). SWAN sugebėjo atsekti vandenilio signalą iš geokoronos ir tiksliau nei bet kada anksčiau aptikti jo išorines ribas.
„Apollo 16“ astronautai iš tikrųjų fotografavo geokoroną su pirmąja kamera Mėnulio paviršiuje 1972 m. Bet tuo metu jie nežinojo, kad jie vis dar yra Žemės atmosferoje.
“Mėnulis skrieja per Žemės atmosferą.”
Igoris Baliukinas, Rusijos kosmoso tyrimų centras.
Šis tyrimas taip pat susijęs su tuo, kas vadinama „Lyman-alpha light“. Tai yra tam tikras ultravioletinių spindulių bangos ilgis, sąveikaujantis su vandenilio atomais. Atomai gali ir sugerti, ir spinduliuoti šią šviesą. Problema ta, kad Žemės atmosferoje ši šviesa yra absorbuojama. Vienintelis būdas pamatyti koronos dydį yra iš kosmoso. Net tada SWAN / SOHO stebėjimus galima atlikti tik tam tikru metų laiku, kai Žemė ir jos geokoronos ratas yra vaizduojami į observatoriją.
SWAN dizainas leidžia išmatuoti vandenilio atomus geokoronoje ir išfiltruoti arba išmesti vandenilio atomus erdvėje.
Naujojo tyrimo mokslininkai nustatė, kad saulės šviesa Žemės dienos metu suspaudžia vandenilio atomus, o nakties metu jis taip pat padidina tankį. Tačiau šis tankis yra tik santykinis; tankus dienos dienų regionas turi tik 70 atomų kubiniame centimetre 60 000 km virš žemės. Mėnulio atstumu, cc yra tik apie 0,2 atomo.
“Mėnulis skrieja per Žemės atmosferą“, - sakė rezultatus pristatančio darbo autorius Baliukinas. „Mes to nežinojome, kol neaplenkėme prieš daugiau nei du dešimtmečius SOHO erdvėlaivio atliktų stebėjimų.”
Nors geokorona driekiasi pakankamai toli, kad apimtų Mėnulį, tai dar nereiškia, kad ji kokiu nors būdu padėtų tyrinėti kosmosą. Nors vandenilis yra atmosferos pratęsimas, vandenilio atomų tankis vis dar yra toks mažas, kad tai beveik vakuumas. Tačiau tai nereiškia, kad šis atradimas tampa beprasmis, net ne iš toli.
“Žemėje mes tai vadintume vakuumu, todėl šis papildomas vandenilio šaltinis nėra pakankamai reikšmingas, kad palengvintų kosmoso tyrinėjimą, - sako Igoris.
Bet tai reikšminga kalbant apie egzoplanetas. Planetose, kurių egzosferose yra vandenilis, vandens garai dažnai matomi arčiau jų paviršiaus. Tai pasakytina apie Žemę, Marsą ir Venerą. Šis faktas gali būti naudingas bandant nustatyti, kuriose egzoplanetose gali būti vandens.
“Tai ypač įdomu ieškant planetų su potencialiais vandens rezervuarais už mūsų Saulės sistemos ribų, - aiškina SWAN bendraautorius ir buvęs pagrindinis tyrėjas Jean-Loup Bertaux.
Ši išplėsta atmosfera ir joje esantis ultravioletinis spindulys nekelia jokio pavojaus astronautams, vykdantiems misijas šiame kosmoso regione. Su geokorona taip pat siejama ultravioletinė spinduliuotė, nes vandenilio atomai išsklaido saulės spindulius į visas puses, tačiau poveikis Mėnulio orbitos astronautams būtų nereikšmingas, palyginti su pagrindiniu radiacijos šaltiniu - Saule., - sako Jean-Loup Bertaux.
Bet yra įmanoma, kad geokorona gali trukdyti astronominiams stebėjimams, vykdomiems netoli Mėnulio. Tai yra dalykas, į kurį turėtų atsižvelgti bet kuris mėnulio teleskopas. „Kosminiams teleskopams, stebintiems dangų ultravioletinių bangų ilgiais, norint ištirti žvaigždžių ir galaktikų cheminę sudėtį, reikėtų į tai atsižvelgti., - priduria Jean-Loup.
„SOHO“ buvo pradėta kurti 1995 m. Ir daugiau nei 20 metų tyrinėjo Saulę. Jis vis dar yra aplink L1 orbitą, net jei jis buvo skirtas dvejų metų misijai. Per savo gyvavimo laiką iki šiol jos diržas buvo „pirmas“.
SOHO SWAN prietaisas 1996–1998 metais tris kartus stebėjo Žemės geokoroną. Komanda nusprendė surinkti šiuos duomenis iš SOHO archyvų ir toliau juos analizuoti. Šis atradimas verčia susimąstyti, kokie kiti atradimai yra paslėpti jos archyvuose.
“Duomenys, archyvuoti prieš daugelį metų, dažnai gali būti naudojami naujam mokslui“, - sako ESA SOHO projekto mokslininkas Bernhardas Fleckas. „Šis atradimas pabrėžia prieš 20 metų surinktų duomenų vertę ir išskirtinius SOHO rezultatus.”
Naujas tyrimas paskelbtas Geofizinių tyrimų žurnalas: Kosminė fizika.
Šaltiniai:
- Tyrimo dokumentas: SWAN / SOHO Lyman?? žemėlapių sudarymas: vandenilio geokorona driekiasi toli už Mėnulio
- ESA pranešimas spaudai: Žemės atmosfera tęsiasi iki Mėnulio ir už jo ribų
- „SOHO“ duomenų lapas
